高中物理專題變壓器問題分類精析

1、高中物理專題：變壓器問題分類精析如圖甲所示，在閉合鐵芯上繞著兩個(gè)線圈M和P,段時(shí)間內(nèi)，觀察到通過電流表的電流方向自上向下（即為由的電勢差Uab隨時(shí)間t的變化情況可能是如圖乙所示中的（線圈P與電流表構(gòu)成閉合回路。若在t1至t2這c經(jīng)電流表至d）,則可以判斷出線圈M兩端當(dāng)正常工作時(shí)，下列說法正確的是（A.原副線圈電壓比為 n2： n1（靜態(tài)）1.某變電站用原副線圈匝數(shù)比為m：n2的變壓器，將遠(yuǎn)距離輸來的電能送到用戶，如圖所示。將變壓器看作理想變壓器，B.C.D.原副線圈電流比為 n1 ： n2原副線圈電壓比為 m： n2變壓器的輸入功率與輸出功率的比為nc n22.如圖所示，理想變壓器的原線圈接在

2、u= 2202 sin （100兀t） （V）的交流電源上，副線圈接有 R= 55 Q的負(fù)載電阻。原、副線圈匝數(shù)之比為2 ： 1。電流表、電壓表均為理想電表。下列說法正確的是A.原線圈中電流表的讀數(shù)為C.副線圈中電壓表的讀數(shù)為B.原線圈中的輸入功率為220.2 W110 J2 V D ,副線圈中輸出交流電的周期為50s3.（多選）如圖1所示為理想變壓器原線圈所接正弦交變電壓的 波形。原、副線圈匝數(shù)比nn2=10： 1,串聯(lián)在原線圈電路中電流表的示數(shù)為1A,則 （）A.與副線圈并聯(lián)的電壓表在t= 10-2s時(shí)的示數(shù)為220 J2 VB.副線圈所接用電器在1min內(nèi)消耗的電能為104JC. 1s內(nèi)

3、通過副線圈所接用電器的電量為 60CD.副線圈中電流有效值為10A220 . 20-220 <24、（多選）如圖所示，理想變壓器的初級線圈接交流電源，次級線圈接阻值為AuU/V圖124 t/ X 102 sR的負(fù)載電阻。若與初級線圈連接的電壓表 V1的示數(shù)為U,與次級線圈連接的電壓表*的示數(shù)為U2,且U<U,則以下判斷中正確的是（A.B.）該變壓器輸入電流與輸出電流之比為該變壓器輸入功率與輸出功率之比為Ui： U2U2: Ui圖35.如圖3所示，理想變壓器原線圈輸入交變電流i=lnsin cot,副線圈接有一電流表、負(fù)載電阻R,電流表的示數(shù)為。.3 .在t = 3T時(shí)，原線圈中的電

4、流瞬時(shí)值為。由此可知該變壓器的原、 副線圈的匝數(shù)比為（A）8A. 10:3B. 3:102 C. 10.2:3 D. 3:10（動(dòng)態(tài)）1 .如圖所示，M是一小型理想變壓器，接線柱 a、b接在電壓u=311sin314t（V）的正弦交流R2為用半導(dǎo)體熱敏材料制成的傳感器，電流表電源上，變壓器右側(cè)部分為一火警報(bào)警系統(tǒng)原理圖，其中A為值班室的顯示器，顯示通過R的電流，電壓表V2顯示加在報(bào)警器上的電壓（報(bào)警器未畫出），R為一定值電阻。當(dāng)傳感器R所在處出現(xiàn)火警時(shí)，以下說法中正確的是A. A1的示數(shù)不變，A2的示數(shù)增大B.A1的示數(shù)增大，A2的示數(shù)增大C.V1的示數(shù)增大，V2的示數(shù)增大D.V1的示數(shù)不變，

5、V2的示數(shù)減小2.如圖所示，理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為10:1,b是原線圈的中心接頭，電壓表V和電流表A均為理想電表，除滑動(dòng)變阻器電阻R以外其余電阻均不計(jì)，從某時(shí)刻開始在原線圈c、d兩端加上交變電壓，其瞬時(shí)值表達(dá)式為Ui220sin100t（v）.下列說法中正確的是（）A.當(dāng)單刀雙擲開關(guān)與a連接時(shí)，電壓表的示數(shù)為22VB. t's時(shí)，點(diǎn)c、d間的電壓瞬時(shí)值為110V600C.單刀雙擲開關(guān)與a連接，滑動(dòng)變阻器觸頭P向上移動(dòng)的過程中，電壓表和電流表的示數(shù)均變小D.當(dāng)單刀雙擲開關(guān)由a扳向b時(shí)，電壓表和電流表的示數(shù)均變小3、（多選）一理想變壓器的原線圈連接一只交流電流表，副線圈接入電路的匝

6、數(shù)可以通過觸頭Q調(diào)節(jié),如右圖所示。在副線圈兩輸出端連接了定值電阻R和滑動(dòng)變阻器R在原線圈上加一電壓為U的交流電，A、保持Q位置不動(dòng)，將 B、保持Q位置不動(dòng)，將 C、保持P位置不動(dòng)，將 D、保持P位置不動(dòng)，將P向上滑動(dòng)時(shí)，電流表的讀數(shù)變大P向上滑動(dòng)時(shí)，電流表的讀數(shù)變小Q向上滑動(dòng)時(shí)，電流表的讀數(shù)變大Q向上滑動(dòng)時(shí)，電流表的讀數(shù)變小4.如圖是一個(gè)理想變壓器的示意圖，S為單刀雙擲開關(guān)，P是滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭，U為加在原線圈兩端的交變電壓，I1為原線圈中的電流（）A.若保持P的位置及U1不變，S由a合到b處，則I1將減小B.若保持P的位置及U1不變，S由b合到a處，則R上消耗的功率將增大C.若保持U不變

7、，S置于b處，將P向上滑動(dòng)，則I1減小D.若保持P的位置不變，S置于a處，將U增大，則I1減小5.（多選）如圖2所示，理想變壓器的副線圈上通過輸電線接有兩個(gè)相同的燈泡L1和L2；輸電線的等效電阻為R開始時(shí)，開關(guān)S斷開。當(dāng)S接通時(shí)，以下說法正確的是（）A,副線圈兩端MN俞出電壓減小B.副線圈輸電線等效電阻R上的電壓增大C.通過燈泡L1的電流減小D.原線圈中的電流增大6.在家用交流穩(wěn)壓器中，變壓器的原、副線圈都帶有滑動(dòng)頭，如圖所示。當(dāng)變壓器輸入電壓發(fā)生變化時(shí)，可上下調(diào)節(jié)R、P2的位置，使輸出電壓穩(wěn)定在220V上?，F(xiàn)發(fā)現(xiàn)輸出電壓低于220V,下列措施不正確的是（）A.R不動(dòng)，將P2向上移B,心不動(dòng)，

8、將R向下移C.將R向上移，同時(shí)B向下移D.將P向下移，同時(shí)P2向上移7、（多選）調(diào)壓變壓器是一種自耦變壓器，它的構(gòu)造如圖所示。線圈AB繞在一個(gè)圓環(huán)形的鐵芯上。AB間加上正弦交流電壓U,移動(dòng)滑動(dòng)觸頭P的位置，就可以調(diào)節(jié)輸出電壓。在輸出端連接了滑動(dòng)變阻器R和A.B.C.D.保持P的位置不動(dòng)，將 保持P的位置不動(dòng)，將 保持Q的位置不動(dòng)，將 保持Q的位置不動(dòng)，將理想交流電流表，變阻器的滑動(dòng)觸頭為Q。則（Q向下移動(dòng)時(shí)，電流表的讀數(shù)變大Q向下移動(dòng)時(shí)，電流表的讀數(shù)變小P沿逆時(shí)針方向移動(dòng)時(shí)，電流表的讀數(shù)變大P沿逆時(shí)針方向移動(dòng)時(shí)，電流表的讀數(shù)變?。ㄔ€圈與某電阻串聯(lián)）1.如圖所示的電路中，理想變壓器的兩端共接有

9、4只規(guī)格相同的燈泡，在開關(guān)S閉合的情況下，4只燈泡的亮度相同，若將開關(guān)S斷開，燈泡都不會(huì)損壞，則（）A.燈泡Li比S閉合時(shí)暗一些B.燈泡Li比S閉合時(shí)亮一些C.燈泡L2、L3的亮度不變D.燈泡L2、L3比S閉合時(shí)亮一些2 .如圖所示，交流發(fā)電機(jī)電動(dòng)勢的有效值E=20V,內(nèi)阻不計(jì)，它通過一個(gè)R=6的指示燈連接變壓器.變壓器輸出端并聯(lián)24只彩色小燈泡，每只燈泡都是“6V0.25W",燈泡都正常發(fā)光，導(dǎo)線電阻不計(jì).求：（1）降壓變壓器初級、次級線圈匝數(shù)比，（2）發(fā)電機(jī)的輸出功率.3 .如圖所示，燈泡Li、L2規(guī)格完全相同，原線圈匝數(shù)比副線圈匝數(shù)多，下列判斷錯(cuò)誤的是：（）正常工作時(shí)，Li比L

10、2暗 正常工作時(shí)，L2可能已經(jīng)燒毀 Li、L2、L3都標(biāo)有 “5V, 5W,A.變壓器工作時(shí)，兩燈不可能同時(shí)正常發(fā)光正常工作時(shí)，Li可能已經(jīng)燒毀4 .如圖所示為理想變壓器，三個(gè)燈泡則變壓器原、副線圈匝數(shù)比ni ：L4標(biāo)有“5V,10W,若它們都能正常發(fā)光,ni和ab間電壓應(yīng)為A.2：i,25VB.2：i,20VC.i：2,25VD.i：2,20V（電能輸送）i.一小型發(fā)電機(jī)通過升壓、降壓變壓器把電能輸送給用戶，已知發(fā)電機(jī)的輸出功率為為50kW輸出電壓為500V,升壓變壓器原、副線圈匝數(shù)比為i：5,兩個(gè)變壓器間的輸電導(dǎo)線的總電阻為i5Q,降壓變壓器的輸出電壓為220V,變壓器本身的損耗忽略不計(jì)，

11、在輸電過程中電抗造成電壓的損失不計(jì)，求：（i）升壓變壓器副線圈的端電壓；（2）輸電線上損耗的電功率；（3）降壓變壓器原、副線圈的匝數(shù)比.2、（i8分）人們利用發(fā)電機(jī)把天然存在的各種形式的能（水流能、風(fēng)能、煤等燃燒的化學(xué)能）轉(zhuǎn)化為電能。為了合理的利用這些能源，發(fā)電站要修建在靠近這些天然資源的地方。但是，用電的地方往往很遠(yuǎn)。因此，需要高壓輸送線路把電能輸送到遠(yuǎn)方。如果，某發(fā)電站將U=6000V的電壓直接地加在高壓輸電線的入端，向遠(yuǎn)方供電，且輸送的電功率為P=800kW則此時(shí)安裝在高壓輸送線路的入端和終端的電能表一晝夜讀數(shù)就相差A(yù)E=9600kWh（ikW-h=i度電）。求：此種情況下，高壓線路的輸

12、電效率和終端電壓。若要使此高壓輸電線路的輸電效率為98%則在發(fā)電站處應(yīng)安裝一個(gè)變壓比（ni：m）是多少的變壓器3、（i6分）某水利發(fā)電站采用高壓輸電將電能輸送到華北地區(qū)，輸送電路如圖所示，升壓、降壓變壓器均為理想變壓器。輸送的總電功率為P4.5i06kW。發(fā)電機(jī)輸出的電壓為U0i8kV。輸電電壓為U500kV。要使輸電線上損耗的功率等于輸電功率的5%求：（i）發(fā)電站的升壓變壓器原、副線圈的匝數(shù)比;（2）輸電線路的總電阻Ro4.某小型水電站中，水以3mis的速度流入水輪機(jī)，而以im/s的速度流出，流出水位比流入水位低mi水流量為2mVs.水流能量的75%供給發(fā)電機(jī).（1）若發(fā)電機(jī)效率為80%則發(fā)

13、電機(jī)的輸出功率為多大（2）發(fā)電機(jī)的輸出電壓為240V,輸電線路的電阻為Q,許可損耗功率為2%用戶所需電壓為220V,則所用升壓變壓器和降壓變壓器的原、副線圈匝數(shù)的比各是多少1 .（多選）為了監(jiān)測變電站向外輸電的情況，要在變電站安裝互感器，其接線如圖所示，兩變壓器匝數(shù)分另1J為m、n2和小、n4,a和b是交流電表，則（）A.ni>n2B.osC.a為交流電流表，b為交流電壓表D.a為交流電壓表，b為交流電流表2 .如圖所示，理想變壓器的原線圈接入u=11000*sin100nt（V）的交變電壓，副線圈通過電阻r=6Q的導(dǎo)線對“220V880W的用電器RL供電，該用電器正常工作.由此可知（）

14、A.原、副線圈白匝數(shù)比為50：1B.交變電壓白頻率為100HzC.副線圈中電流的有效值為4AD.變壓器的輸入功率為880W3 .如圖所示，理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比m：112=4：1,原線圈兩端連接光滑導(dǎo)軌，副線圈與電阻R相連組成閉合回路.當(dāng)直導(dǎo)線AB在勻強(qiáng)磁場中沿導(dǎo)軌勻速向右做切割磁感線運(yùn)動(dòng)時(shí)，電流表A的讀數(shù)為12mA那么電流表A2的讀數(shù)為（）A.0B3mAC.48mAD.與R大小有關(guān)4 .（多選）如圖所示，在某交流電路中，有一正在工作的理想變壓器，原、副線圈的匝數(shù)分別為m=600匝，n2=120匝，電源電壓U=220V,原線圈中串聯(lián)一個(gè)A的保險(xiǎn)絲，為保證保險(xiǎn)絲不被燒毀，則（）A.負(fù)載功率

15、不能超過44WB.副線圈電流最大值不能超過1AC.副線圈電流有效值不能超過1AD,副線圈電流有效值不能超過A5 .一理想變壓器原、副線圈匝數(shù)之比n1：n2=11：5.原線圈與正弦交變電源連接，輸入電壓u隨時(shí)間變化的圖像如圖所示.副線圈僅接入一個(gè)10Q的電阻.則（）A.流過電阻的電流是20AB.與電阻并聯(lián)的電壓表的示數(shù)是100V2VC.經(jīng)過1min電阻產(chǎn)生的熱量是6X103JD.變壓器的輸入功率是1x103W6 .（多選）如圖甲所示，變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為3：1,L1、匕、匕、L4為四只規(guī)格均為“9V6W的相同燈泡，各電表均為理想交流電表，輸入端交變電壓的u-t圖像如圖乙所示.則以下說法中正

16、確的是A.電壓表的示數(shù)為36VB.電流表的示數(shù)為2AC.四個(gè)燈泡均能正常發(fā)光D.變壓器副線圈兩端交變電流的頻率為50HzP1.（原線圈與某電阻串聯(lián)）2.解：彩色小燈額定電流ILA,次級線圈總電流I2=24IL=1A.U24變壓器輸入功率等于IU=I2U2=6W,變壓器原線圈電路中，利用歐姆定律可得EU1I1R6I1,I1代人E值解得I1a（I13A應(yīng)舍去，據(jù)題意是BI壓變壓器，應(yīng)I1<I21A）,所以區(qū)”-°3n2I11（2）發(fā)電機(jī)輸出功率P=I1E=WU1n1n2(電能輸送)1解：(1)因?yàn)?，所以U2U1=2500V.U2n2ni(2)P2=Pi=50kW.輸電線中電流I2旦

17、50000A20A,U22500貝UP損I22%20215W6000W。用戶得到功率P4=PiP損=44000W,所以降壓變壓器副線圈電流I4旦34000A200AoU4220故曳乜乜密"。n4I3I22012.T=50%U=3000V(2)1：53、（16分）解：（1）根據(jù)U0-5（4分）Un2n19求出（2分）n2250（2）根據(jù)PIU（3分），P損I2R（3分）由題意可知P損5%P（2分），求出R2.8（）（2分）4.(1)24000W(2)1：201176：55解析（1）每秒鐘流過發(fā)電機(jī)的水的質(zhì)量為m= pV= 2X 10 3 kg,每秒鐘水流機(jī)械能的損失為,_ 1 A E=

18、" 2P 出=75%< 80%- E= 24 000 Wm(v2-v2)+mgh4X104J,發(fā)電機(jī)的輸出功率（2）發(fā)電機(jī)經(jīng)變壓器到用戶的供電線路如圖所示.圖中T1為升壓變壓器，T2為降壓變壓器.輸電線上損失的功率為P線=I工R線，而P=P-2%所以=5a.一,P出因?yàn)?2=I線=5A,11=100AUi所以升壓變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為6=?.n2I120P降壓變壓器T2原線圈的電壓口=一I2R線=錯(cuò)誤！V=4704V,I2所以降壓變壓器的原、副線圈的匝數(shù)比為n3_U3_1176.n4L455ni1. AD解析由電路連接方式可知，左圖是電壓互感器，把高電壓經(jīng)過變壓器降壓后測量，所以>n2,a為交流電壓表.右圖為電流互感器，把大電流經(jīng)過變壓器減為小電流再測量，所以n3<n4,b為交流電流表.2. C解析根據(jù)接入電壓u=110000in100nt(V),輸入電壓有效值為11000V,要使“220PV880W的用電器正常工作，則通過用電器的電流為I=口=4A,副線圈輸出電壓為U出=Ir+U=4X6V+220V=2